JETP Letters: issues online

Промежуточное измерение отдельных кубитов является необходимым элементом реализации протоколов квантовой коррекции ошибок и позволяет сократить требования к ресурсам для выполнения ряда квантовых алгоритмов. В настоящей работе представлен протокол промежуточного измерения кубитов, реализованных на оптическом переходе $^2S_{1/2}(F=0,m_F=0) \rightarrow {}^2D_{3/2}(F=2,m_F=0)$ в ионах $^{171}\mathrm{Yb}^+$ . Предложенный протокол позволяет считать только часть кубитов (целевые кубиты), не разрушив состояния остальных (кубиты-зрители). Метод подразумевает использование вспомогательного состояния ²D_3/2(F=1), а также технику спинового эха для сохранения когерентности кубитов-зрителей во время операции. Экспериментально продемонстрирована средняя достоверность операции измерения целевого кубита 98.2(1) Рэмси-осцилляций на кубите-зрителе не менее 95.2(6) не требует перемещения ионов или усложнения системы адресации, благодаря чему может быть реализован в цепочке ионов одного вида и легко интегрирован в существующие квантовые процессоры на основе $^{171}\mathrm{Yb}^+$ . Возможности разработанного протокола продемонстрированы экспериментальной реализацией телепортации гейта CNOT.